A causa del lancio insieme nel 2020, i due satelliti che compongono Proba-3 voleranno in formazione precisa per formare un coronografo esterno nello spazio, un satellite che eclissa il Sole per consentire al secondo di studiare la corona solare altrimenti invisibile. Credito:ESA
Gli astrofisici si uniscono ai turisti per guardare l'eclissi solare totale di lunedì in tutto il Nord America ma, nel decennio a venire, vedranno eclissi che durano ore anziché pochi minuti, grazie a una missione spaziale pionieristica dell'ESA.
Con l'obiettivo di lanciare alla fine del 2020, Proba-3 non è uno ma due piccoli satelliti su scala metrica, in fila per proiettare un'ombra precisa attraverso lo spazio per bloccare il disco solare per sei ore alla volta, e offrire ai ricercatori una visione prolungata delle immediate vicinanze del Sole.
Le eclissi totali si verificano grazie a una notevole coincidenza cosmica:la Luna della Terra è circa 400 volte più piccola della nostra stella madre, che è circa 400 volte più lontano. Durante i rari periodi in cui i due si sovrappongono, la Luna a volte può oscurare completamente il Sole.
Questo breve periodo di 'totalità' – quello di lunedì durerà al massimo 160 secondi – rivela le caratteristiche del Sole normalmente nascoste dal suo intenso bagliore, in particolare la debole atmosfera, conosciuta come la sua corona.
La corona è al centro dell'interesse perché è la fonte del vento solare e delle condizioni meteorologiche spaziali che possono influenzare i satelliti e la Terra stessa, soprattutto attraverso le irregolari eruzioni di energia chiamate "espulsioni di massa coronale".
Con temperature che raggiungono più di un milione di gradi Celsius, la corona è anche molto più calda della superficie relativamente fredda di 5500ºC del Sole, un fatto che sembra contraddire il buon senso.
I ricercatori cercano modi per aumentare la visibilità della corona, principalmente attraverso i "coronagrafi", telescopi dotati di dischi per bloccare la luce diretta del sole. Questi sono usati sia a terra che nello spazio, come a bordo del veterano satellite SOHO che osserva il sole.
"L'estensione interna della vista offerta dai coronografi standard è limitata dalla luce parassita, " spiega Andrei Zhukov dell'Osservatorio Reale del Belgio, prestando servizio come investigatore principale per il coronografo di Proba-3.
"La luce diffusa è una sorta di inquinamento luminoso all'interno di uno strumento. Nei coronografi è una sorta di piegatura della luce solare attorno al disco di blocco.
"Questo problema può essere ridotto al minimo estendendo la lunghezza del coronografo, la distanza tra la fotocamera e il disco, per quanto possibile, ma ci sono limiti pratici alla dimensione del coronografo.
"Anziché, Il coronografo di Proba-3 utilizza due mezzi:un satellite della fotocamera e un satellite del disco. Volano insieme in modo così preciso da funzionare come un singolo coronografo, 150 metri di lunghezza."
La coppia di satelliti di Proba-3 sarà in un'orbita altamente ellittica attorno alla Terra, eseguire manovre di volo in formazione e studi scientifici sulla corona solare. Il satellite occulto avrà pannelli solari sul lato rivolto verso il sole. Credito:ESA-P. Carril
Ogni eclissi artificiale di sei ore per l'orbita Proba-3 di 19,6 ore della Terra dovrebbe fornire una vista vicino alla superficie visibile del Sole. Ciò coprirà l'attuale divario osservativo tra i coronografi standard e gli imager a ultravioletti estremi utilizzati per monitorare la faccia del Sole in missioni come il Solar Dynamics Observatory della NASA e il Proba-2 dell'ESA.
La sfida è mantenere i satelliti controllati in sicurezza e posizionati correttamente, utilizzando nuove tecnologie e sensori, più software intelligente:guida autonoma, ma questa volta nello spazio.
Lo sviluppo di Proba-3 sta procedendo bene, con una versione del modello strutturale e termico del coronografo costruito, prima della sua revisione critica del design questo autunno, seguito da quello dell'intera missione.